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轉筒攤涼系統的研發及在白酒釀造中的應用
2020-07-29 14:37:46   來源:《華夏酒報》   作者:普瑞特機械制造股份有限公司 范偉國 方義芬 陳彬   

1.轉筒攤涼系統的研發目的及其分析

1.1、研發所要解決的技術問題及其有益效果

目前在白酒釀造行業中,白酒原料蒸煮或者酒醅蒸餾后的攤涼方式為鏈板輸送攤涼機,鏈板為篩孔型,鏈板上輸送剛蒸煮過的釀酒原料或酒醅,下部通過鼓風機通入冷風進行攤涼。但這種方式有以下弊端:傳統攤涼機需4臺以上風機,具有能耗大、造價高的缺點;由于其鏈板結構原因,存在漏風較大的問題,風量利用率低;輸送鏈板的篩孔易出現堵料及漏料的現象;鏈板輸送過程中容易出現結團、粘結等現象;由于酒醅糊化黏連鏈板,難于清洗。

為了更好地節省攤涼時間,解放勞動力,同時結合當前傳統鏈板攤涼機出現的問題,在符合白酒釀造攤涼工藝機理的前提下,本研究針對上述問題進行了分析,設計發明轉筒攤涼系統,同時此設備系統配套相應的操作工藝,可以有效地解決以上問題。

該轉筒攤涼系統具有如下特點:a、能耗低。設置鼓風、引風兩套風機,比傳統攤涼機4臺以上風機能耗大大降低;b、降溫效果好。攤涼時,轉筒內部的葉片使糧糟呈瀑布式散落,增大了冷風接觸面積,降溫效果好,物料松散;糧糟經多次翻落過程中更易吸收空氣中的微生物;c、設備緊湊,兩套風機與轉筒底座一體,占地面積小;d、清理方便。轉筒內設有清洗裝置,解決了傳統鏈板攤涼機清洗困難的問題;e、高度智能化。增加溫度、濕度探頭,分別檢測環境和物料的溫度及濕度,實現溫度及濕度的精準控制;f、系統擁有雙輥打散裝置,使酒醅與曲粉充分混勻,能更好地完成酒醅拌曲工藝需求;g、該機械系統整體結構簡單,易于操作和維護。因此本系統在符合釀造工藝的前提下,可以有效提高原料及酒醅的攤涼效果。

1.2、轉筒攤涼系統結構特點及其工作原理

轉筒攤涼系統主要包含以下設備:(1)喂料機、(2)輸送機、(3)風罩、(4)引風管、(5)引風機、(6)轉筒、(7)鼓風機、(8)送風管、(9)加曲平臺、(10)加曲機、(11)混合裝置、(12)攤平裝置、(13)輸送機、(14)接料斗等組成如(圖1)所示,而此設備的具體處理量及功率見(表1)。

轉筒攤涼系統著重點在轉筒及其內部構造,其主要有間斷螺旋葉片,攤涼時轉筒內部的葉片使酒醅呈瀑布式散落,增大了與冷風接觸的面積,并且可實現酒醅表皮與芯部溫度均降,同時增強了打散效果,避免出現結團、粘連現象。葉片型式如(圖2)所示:

轉筒攤涼系統是一種將蒸煮后的原料或酒醅,經過風冷降溫到指定溫度,并均勻加曲充分混勻后,輸送到下一工序的機械系統。本系統可將攤涼、加曲混合等工序一次性完成,與傳統攤涼機相比,該系統自動化程度更高,攤涼效果更好,清潔化生產更好,節能環保,可以更大程度地提高工作效率和智能化連續生產。

轉筒攤涼系統的主要原理為:蒸煮后的釀酒原料或酒醅,由行車吊起的甑鍋直接卸料至喂料機內,通過喂料機變頻傳動鏈板將物料可調速度的輸送至進料輸送機上,由輸送機輸送至轉筒內,經過轉筒內部的間斷螺旋葉片將糧糟向前推送,在推送過程中,出料端由鼓風機送入冷風,將酒醅進行攤涼;進料端由引風機通過風管、風罩將熱蒸汽進行抽送,經過攤涼后的酒醅進入尾部輸送機,進行攤平、拌曲、混勻,然后進入接料斗。以上流程即完成了該系統的攤涼降溫和拌曲曲混勻等工藝要求,物料可以進入下一級釀造工藝流程。

與此同時,根據不同白酒香型釀造工藝對攤涼時間、酒醅溫度、酒醅水分、拌曲量等要求不同,本攤涼系統中的輸送速度、加曲速度等工藝環節均配有變頻電機,可根據工藝需要實現對各參數的調節,來滿足不同的攤涼、拌曲要求。另外,轉筒及鏈板輸送機均配帶有清洗裝置,可對粘在筒壁及鏈板上的物料進行清理,使系統能連續穩定運行。

因此,本系統通過上述轉筒攤涼模式,不僅高效保證攤涼、拌曲工藝質量,還可降低攤涼能耗,解決傳統鏈板攤涼機篩孔易堵料、漏料及難于清洗等問題。除上述外,①本系統還具有高度智能化,通過增加三個溫度、一個濕度探頭,分別檢測環境和物料的溫度及濕度,實現溫度及濕度的精準控制,通過制定合理的數據,自動調整開機和運行時的喂料機及轉筒的轉速,使物料在均勻降溫的情況下,降低能耗。②本系統由于是轉筒模式,其只有一個水平進氣口、水平出風口,不僅解決了攤涼機易堵料、漏料的問題,還降低了酒醅攤涼過程中水分的散失,減少了打量水的使用量;③該系統配備引風機、間斷螺旋葉片等,使得轉筒內部通風效果顯著,酒醅與冷風接觸面積更廣,進而使設備降溫效果更加高效,最終實現設備占地面積更小、耗材更低。因此,本轉筒攤涼系統在保障攤涼、拌曲質量的前提下,還可解決傳統攤涼機問題,優化釀酒工藝。

2.轉筒攤涼系統的生產應用分析與探討

轉筒攤涼模式:物料勻速向轉筒入口進料,同時開啟轉筒前后的鼓風機和引風機,開始攤涼;此時要求調整轉筒速度n=12rpm,要求轉筒內部的葉片使糧糟呈瀑布式散落,增大冷風接觸面積,記錄物料在轉筒出料口測溫點的溫度,要求鼓風機功率為1.5KW,引風機功率為3KW;同時要求酒醅攤涼溫度在15~25℃之間,冬季稍低點,而夏季稍高些。取1kg待拌曲酒醅作為小樣,在酒醅拌曲前進行感官指標和理化指標檢測,主要檢測酒醅黏連度、溫度、水分、酸度等指標。注意:轉筒旋轉,啟動時應緩慢啟動,再至設定轉速。

清潔工藝:本系統待攤涼拌曲完畢后,對轉筒進行清洗,啟動器出水系統調整轉筒速度n=12rpm,保障集水槽內水流通暢,排污水引至排污口處。

3.實驗結果與討論

本研究通過采用傳統鏈板攤涼機與轉筒攤涼系統進行對比,其中酒醅溫度、水分指標檢測參照王鵬等人的檢測方法,酒醅酸度指標檢測參照孟晴等人的檢測方法,酒醅感官檢測參照郭永紅等人的檢測方法,具體實驗結果如(表2)。

通過與傳統鏈板攤涼機對照,研究發現:轉筒攤涼系統對酒醅的攤涼效果完全符合企業入池酒醅的要求,其比傳統酒醅攤涼溫度低2.4℃;由于其轉筒模式只有一個水平進氣口、水平出風口,不僅解決了攤涼機易堵料、漏料問題,其酒醅含水量相對較高,可有效降低攤涼打水量的使用量;同時其在酒醅拌曲均一性、結團程度、降低能耗、提高清潔程度等方面具有巨大優勢;由于其配備有智能化控制系統,可增加溫度、濕度探頭,分別檢測環境和物料的溫度及濕度,實現溫度及濕度的精準控制。因此整體上,轉筒攤涼系統在酒醅攤涼方面具有獨特的優勢。

除此之外,轉筒攤涼系統在生產上還具有如下優勢:1、設備占地面交小,造價較低;運行成本低,耗用功率小;2、加曲與攤涼不在同一設備內,避免了攤涼時曲粉的飛揚和下落問題,保證了環境衛生;3、該系統配備引風機、間斷螺旋葉片等,酒醅與冷風接觸面積更廣,使設備降溫效果更加高效;4、過程全自動化,可接入MES系統及ERP系統。

4.結論

長期以來,傳統白酒釀造生產基本靠人工,屬于勞動密集型產業。而中國白酒的智能化釀造是歷史必然,釀酒智能化在符合傳統釀造工藝的基礎上,通過不斷汲取現代技術方法,進行自動化、智能化、機械化發展。

本研究針對傳統攤涼方式及目前市售鏈式攤涼機器的局限性,設計研發出一種轉筒攤涼系統。該系統有攤涼和拌曲兩大作用,通過實驗研究發現:其具有有效降低能耗,降低酒醅攤涼溫度,去除攤涼拌曲中的黏連、結團現象,解決傳統攤涼機易堵料、漏料問題等優勢,對白酒的生產具有重要意義。

編輯:施紅

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